(57)【要約】【課題】  ラジエータファンとラジエータとが干渉してしまうことを防止する。【解決手段】  送風機ステー４ａを送風機３（ラジエータファン３ａ）とラジエータ２との間に配置するとともに、送風機ステー４ａのうちブレード３ｄの先端側に対応する部位に環状の干渉防止リング４ｂを設ける。これにより、仮に、ブレード３ｄがラジエータ２側に撓んでも、ブレード３ｄとラジエータ２とが直接に干渉（衝突）してしまうことを防止でき得る。【選択図】        図１
2005147018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（２）と、
複数枚のブレード（３ｄ）からなるファン（３ａ）、および前記ファン（３ａ）を回転させるモータ（３ｂ）を有し、前記熱交換器（２）に熱交換用の空気を送風する送風機（３）とを備える熱交換装置において、
前記送風機（３）を支持する送風機ステー（４ａ）が、前記ファン（３ａ）と前記熱交換器（２）との間に配置されていることを特徴とする熱交換装置。
【請求項２】
前記送風機（３）は、前記熱交換器（２）より空気流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の熱交換装置。
【請求項３】
前記ファン（３ａ）は、前記複数枚のブレード（３ｄ）が回転中心に放射状に配置された軸流ファン（３ａ）であり、
さらに、前記送風機ステー（４ａ）の前記送風機（３）側は、前記モータ（３ｂ）に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱交換装置。
【請求項４】
前記送風機ステー（４ａ）は、前記モータ（３ｂ）から略放射状に延びる複数本の梁状部材により構成されており、
さらに、前記送風機ステー（４ａ）のうち前記ブレード（３ｄ）の先端側に対応する部位には、前記ブレード（３ｄ）が前記熱交換器（２）に直接干渉してしまうことを防止する環状の干渉防止リング（４ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の熱交換装置。
【請求項５】
前記干渉防止リング（４ｂ）のうち前記ファン（３ａ）側は、前記送風機ステー（４ａ）よりも前記ファン（３ａ）側に突出していることを特徴とする請求項４に記載の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器およびこの熱交換器に空気を送風する送風機等からなる熱交換装置に関するもので、車両用ラジエータ装置等の車両用冷却装置に適用して有効である。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の大型化を抑制しつつ車室内の拡充を図るべく、車両エンジンルーム内に搭載される各機器が近接してきており、ラジエータとラジエータに冷却風を送風する送風機（ラジエータファン）との間隔も小さくなってきている。
【０００３】
ところで、ラジエータファンは、一般的に、放射状に設けられた複数枚のブレードを回転させることにより空気を回転軸方向に吹き出す軸流ファンが採用されているが、例えばラジエータファンをラジエータの空気流れ下流側に配置した場合において、ラジエータファンおよびラジエータが水没した状態でラジエータファンが回転すると、ブレードに過大な圧力が作用し、ブレードがラジエータ側に撓んでブレードがラジエータに衝突してしまうおそれがある。
【０００４】
また、ラジエータファンが回転すると、ブレードの翼面のうち空気の吹き出しの向きの面（以下、この面を圧力面と呼ぶ。）と、これと反対の面（負圧面）との間で、回転数やブレードの形状等を要因として、周期的に変動する圧力差が発生するため、ブレードに圧力差に伴う加振力が作用する。
【０００５】
なお、負圧面、圧力面及び前縁部等の用語の定義は、流体工学（東京大学出版会）に従う。
【０００６】
このため、ブレードの固有振動数と圧力差による加振力の周期とが一致すると、ブレードが大きく共振してしまい、ブレードがラジエータのコア部に衝突してしまうおそれがある。
【０００７】
そして、ブレードがラジエータのコア部に衝突すると、ブレードがラジエータチューブに突き刺さってしまい、ラジエータチューブが破損してしまうとともに、ラジエータファンがロックしてしまい、ラジエータファン（軸流ファン）を駆動するモータが焼き付いてしまうおそれがある。
【０００８】
そこで、従来は、ブレードの負圧面のうちラジエータコアのコア面に最も近接する近接部位からブレードの前縁部までの部分をコア面に投影したときの投影長さをチューブ間の寸法より長くして、仮に、ブレードがラジエータに衝突しても、ブレードの先端側がチューブに突き刺さってしまうことを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２５０２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の発明は、ブレードの先端側がチューブに突き刺さってラジエータファンがロックしてしまうことは防止できるものの、ブレードがラジエータに衝突してしまうことを防止する発明ではなく、ラジエータファンがラジエータと干渉してしまうことは防止できない。
【００１０】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な熱交換装置を提供し、第２には、送風機のファンと熱交換器とが干渉してしまうことを未然に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱交換器（２）と、複数枚のブレード（３ｄ）からなるファン（３ａ）、およびファン（３ａ）を回転させるモータ（３ｂ）を有し、熱交換器（２）に熱交換用の空気を送風する送風機（３）とを備える熱交換装置において、送風機（３）を支持する送風機ステー（４ａ）が、ファン（３ａ）と熱交換器（２）との間に配置されていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、仮に、ブレード（３ｄ）が熱交換器（２）側に撓んでも、ブレード（３ｄ）とラジエータ２とが直接に干渉（衝突）してしまうことを防止でき得る。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、送風機（３）は、熱交換器（２）より空気流れ下流側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、ファン（３ａ）は、複数枚のブレード（３ｄ）が回転中心に放射状に配置された軸流ファン（３ａ）であり、さらに、送風機ステー（４ａ）の送風機（３）側は、モータ（３ｂ）に固定されていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、送風機ステー（４ａ）は、モータ（３ｂ）から略放射状に延びる複数本の梁状部材により構成されており、さらに、送風機ステー（４ａ）のうちブレード（３ｄ）の先端側に対応する部位には、ブレード（３ｄ）が熱交換器（２）に直接干渉してしまうことを防止する環状の干渉防止リング（４ｂ）が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、送風機ステー（４ａ）が配置されていない部位であっても、ブレード（３ｄ）が熱交換器（２）に直接に干渉（衝突）してしまうことを確実に防止できる。
【００１７】
また、ブレード（３ｄ）の根元側は先端側に比べて撓み量が小さいので、ブレード（３ｄ）が撓んでブレード（３ｄ）の根元側が熱交換器（２）と干渉することは殆どない。
【００１８】
したがって、本発明のごとく、ブレード（３ｄ）の先端側に対応する部位にのみ干渉防止リング（４ｂ）を設ければ、干渉防止リング（４ｂ）によって空気通路を大きく閉塞することなく、効果的にブレード（３ｄ）と熱交換器（２）との干渉を未然に防止できる。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、干渉防止リング（４ｂ）のうちファン（３ａ）側は、送風機ステー（４ａ）よりもファン（３ａ）側に突出していることを特徴とする。
【００２０】
これにより、ブレード３ｄが熱交換器（２）に直接に干渉（衝突）してしまうことをより一層に防止できる。
【００２１】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本実施形態は、本発明に係る熱交換器装置を車両用ラジエータ装置に適用したものであって、図１は本実施形態に係る熱交換器装置、つまり車両用ラジエータ装置１の特徴を示す図であり、図２は車両用ラジエータ装置１を冷却風流れ下流側から見た図である。
【００２３】
図１中、ラジエータ２は、走行用駆動源をなす内燃機関（エンジン）、または走行用電動モータおよびこの電動モータに駆動電流を供給するインバータ回路等を冷却する冷却水と空気とを熱交換して冷却水が回収した廃熱を空気中に放熱する放熱器である。
【００２４】
なお、ラジエータ２は、冷却水が流れる複数本の扁平状チューブ、およびチューブの外表面に接合されて空気と冷却水との熱交換を促進するフィン等からなるラジエータコアと、チューブの長手方向端部にてチューブの長手方向と直交する方向に延びて複数本のチューブと連通するヘッダタンクとを有して構成されたものである。
【００２５】
因みに、本実施形態では、チューブの長手方向を鉛直方向と一致させ、かつ、ヘッダタンクの長手方向を水平方向と一致させているが、本発明はこれに限定されるものではなく、チューブの長手方向を水平方向と一致させ、かつ、ヘッダタンクの長手方向を鉛直方向と一致させてもよいことは言うまでもない。
【００２６】
また、ラジエータ２の冷却風流れ上流側には、ラジエータ２に冷却風を送風する送風機３が配置されており、この送風機３は、軸流ファン３ａ、この軸流ファン３ａを回転駆動する電動式のモータ３ｂ等から構成されたものである。
【００２７】
ここで、軸流ファン３ａは、モータ３ｂの回転軸に固定されたボス部３ｃ、つまり回転中心から放射状に延びる複数枚のブレード３ｄ等から構成されたもので、ＪＩＳ  Ｂ  ０１３２  番号１０１２に規定されているように、気体（空気）が軸方向に通り抜けるファンである。
【００２８】
因みに、本実施形態に係る軸流ファン３ａは、ボス部３ｃおよびブレード３ｄが樹脂にて一体成形されたものであるが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば金属板にプレス成形を施して一体成形してもよい。
【００２９】
ファンシュラウド４は、送風機３の外周側を覆うようにして送風機３（軸流ファン３ａ）からラジエータ２に至る管（ダクト）状の空気通路を構成する覆い部材であり、このファンシュラウド４の内壁には、送風機３をファンシュラウド４内で保持（支持）するための梁部材をなす送風機ステー４ａが複数本設けられている。
【００３０】
そして、この送風機ステー４ａは、その一端側がモータ３ｂに固定されて放射状に延びて他端側がファンシュラウド４の内壁に固定された状態で、モータ３ｂが軸流ファン３ａとラジエータ２との間に位置するように送風機３を支持している。このため、本実施形態では、送風機ステー４ａは、送風機３、つまり軸流ファン３ａとラジエータ２との間に位置することなる。
【００３１】
また、送風機ステー４ａのうちブレード３ｄの先端側に対応する部位には、環状の干渉防止リング４ｂが設けられており、この干渉防止リング４ｂのうち軸流ファン３ａ側は、全周に渡って送風機ステー４ａよりも軸流ファン３ａ側に突出している。
【００３２】
なお、本実施形態では、ファンシュラウド４、送風機ステー４ａ、および干渉防止リング４ｂを樹脂にて一体成形しているが、本実施形態はこれに限定されるものでなない。
【００３３】
次に、本実施形態に係る車両用ラジエータ装置１の作用効果を述べる。
【００３４】
本実施形態では、送風機ステー４ａが送風機３（軸流ファン３ａ）とラジエータ２との間に配置されているので、仮に、ブレード３ｄがラジエータ２側に撓んでも、ブレード３ｄとラジエータ２とが直接に干渉（衝突）してしまうことを防止でき得る。
【００３５】
さらに、本実施形態では、送風機ステー４ａのうちブレード３ｄの先端側に対応する部位に環状の干渉防止リング４ｂを設けているので、送風機ステー４ａが配置されていない部位であっても、ブレード３ｄがラジエータ２に直接に干渉（衝突）してしまうことを確実に防止できる。
【００３６】
ところで、ブレード３ｄの根元側は先端側に比べて撓み量が小さいので、ブレード３ｄが撓んでブレード３ｄの根元側がラジエータ２と干渉することは殆どない。
【００３７】
したがって、本実施形態のごとく、ブレード３ｄの先端側に対応する部位にのみ干渉防止リング４ｂを設ければ、干渉防止リング４ｂによって空気通路を大きく閉塞することなく、効果的にブレード３ｄとラジエータ２との干渉を未然に防止できる。
【００３８】
また、干渉防止リング４ｂのうち軸流ファン３ａ側は、送風機ステー４ａよりも軸流ファン３ａ側に突出しているので、ブレード３ｄがラジエータ２に直接に干渉（衝突）してしまうことをより一層に防止できる。
【００３９】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、車両用ラジエータ装置に本発明に係る熱交換器装置を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものでなない。
【００４０】
また、上述の実施形態では、送風機３をラジエータ２（熱交換器）の空気流れ下流側に配置したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
また、上述の実施形態では、送風機３として、軸流ファンを有するものを採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４２】
また、上述の実施形態では、干渉防止リング４ｂのうち軸流ファン３ａ側は、全周に渡って送風機ステー４ａよりも軸流ファン３ａ側に突出していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば凸部が所定の円周角毎に点在するようにしてもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態では、モータ３ｂとして電動モータを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば油圧モータ等のその他のモータであってもよい。
【００４４】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用ラジエータ装置１の特徴を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用ラジエータ装置１を冷却風流れ下流側から見た図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…車両用ラジエータ装置、２…ラジエータ、３…送風機、３ａ…軸流ファン、
３ｂ…モータ、３ｃ…ボス部、３ｄ…ブレード、４…ファンシュラウド、
４ａ…送風機ステー、４ｂ…干渉防止リング。
【図１】
2005147018.tif 000003
【図２】
2005147018.tif 000004